特性描述

FZH09（深圳市方中禾科技）是9通道LED（發(fā)光二極管）驅(qū)動控制專用電路，內(nèi)部集成有MCU數(shù)字接口、數(shù)據(jù)鎖存 器、LED高壓驅(qū)動等電路。通過外圍 MCU控制實現(xiàn)該芯片的單獨(dú)輝度、級聯(lián)控制實現(xiàn)戶外大屏 的彩色點(diǎn)陣發(fā)光控制。本產(chǎn)品性能優(yōu)良、質(zhì)量可靠。

功能特點(diǎn)

?采用高壓功率CMOS工藝

?輸出端口耐壓24V

? VDD內(nèi)部集成5V穩(wěn)壓管

?芯片VDD外接串聯(lián)電阻，電壓支持6～24V輸入

?輝度調(diào)節(jié)電路,256級輝度可調(diào),低亮度時等效1024級

?單線串行級聯(lián)接口

?振蕩方式：內(nèi)置RC振蕩并根據(jù)數(shù)據(jù)線上信號進(jìn)行時鐘同步，在接收完本單元的數(shù)據(jù)后能自

動將后續(xù)數(shù)據(jù)整形后通過數(shù)據(jù)輸出端發(fā)送至下級,信號不隨級聯(lián)變遠(yuǎn)而出現(xiàn)失真或衰減

?內(nèi)置上電復(fù)位電路

? PWM控制端能夠?qū)崿F(xiàn)256級調(diào)節(jié)，掃描頻率不低于400Hz

?能通過一根信號線完成數(shù)據(jù)的接收與解碼

?當(dāng)刷新速率為30幀/s時，級聯(lián)點(diǎn)數(shù)低速模式下不小于540點(diǎn)，高速模式下不小于1080點(diǎn)

?數(shù)據(jù)發(fā)送速度可為400Kbps或800Kbps兩種模式

?封裝形式：SOP14、DIP14

外部應(yīng)用框圖

適用領(lǐng)域：全彩LED顯示

內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

管腳信息

輸出及輸入等效電路

管腳功能

在干燥季節(jié)或者干燥使用環(huán)境內(nèi)，容易產(chǎn)生大量靜電，靜電放電可能會損壞集成電路，建議采取一切適 當(dāng)?shù)募呻娐奉A(yù)防處理措施，不正當(dāng)?shù)牟僮骱秃附?，可能會造?ESD損壞或者性能下降， 芯片無法正常 工作。

絕對最大額定值范圍

（1）以上表中這些等級，芯片在長時間使用條件下，可能造成器件永久性傷害，降低器件的可靠性。我們不建議在 其它任何條件下，芯片超過這些極限參數(shù)工作。

（2）所有電壓值均相對于系統(tǒng)地測試。

推薦工作條件范圍

（在-40℃~+85℃下,GND=0V）除非另有說明

電氣特性

（在 VCC=4.5V~6.5V和-40℃~+85℃下，典型值 VCC=5V和 TA=+25℃）除非另有說明

開關(guān)特性

（在 VCC=4.5V~6.5V和-40℃~+85℃下，典型值 VCC=5V和 TA=+25℃）除非另有說明

功能描敘

芯片采用單線通訊方式，采用歸零碼的方式發(fā)送信號。芯片在上電復(fù)位以后，接收DIN端打來的 數(shù)據(jù)，接收夠3組24bit后，DO端口開始轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，為下一個芯片提供輸入數(shù)據(jù)。在轉(zhuǎn)發(fā)之前，DOUT口一直拉低。此時芯片將不接收新的數(shù)據(jù)，芯片三組OUTR、OUTG、OUTB輸出口根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)， 發(fā)出相應(yīng)的不同占空比的信號，該信號周期為1.3ms。如果DIN端輸入信號為RESET信號，芯片將接 收到的數(shù)據(jù)送顯示，芯片將在該信號結(jié)束后重新接收新的數(shù)據(jù)，在接收完開始的3組24bit數(shù)據(jù)后，通 過DOUT口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

芯片采用自動整形轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，完全可以避免遠(yuǎn)距離傳輸較多點(diǎn)數(shù)時的信號衰減和失真，使得該 芯片的級聯(lián)個數(shù)不受信號傳輸?shù)南拗?，僅僅受限于刷屏速度之要求。

72bit的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

高位先發(fā)，按照RGB的順序發(fā)送數(shù)據(jù)。

低速模式時間

注意：低速模式下發(fā)送 1碼或 0碼的周期時間為 2.5us（頻率 400KHz）。

高速模式時間

注意：高速模式下發(fā)送 1碼或 0碼的周期時間為 1.25us（頻率 800KHz）。高低速模式的 Treset復(fù)位 時間是一樣的。字節(jié)之間的低電平時間不要超過 8us，否則芯片會復(fù)位，復(fù)位后又重新接收數(shù)據(jù)，則 無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送。

時序圖

數(shù)據(jù)傳輸和轉(zhuǎn)發(fā)

其中D1為控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)，D2、D3、D4為級聯(lián)FZH09轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)

芯片級聯(lián)和數(shù)據(jù)傳輸并轉(zhuǎn)發(fā)過程：控制器發(fā)來數(shù)據(jù)（D1）， 當(dāng)芯片1接收完第一72bit，芯片1還沒有轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)（D2），接著控制器繼續(xù)發(fā)來數(shù)據(jù)，芯片1再接收第二72bit，由于芯片1已經(jīng)存有了 第一72bit，因此，芯片1通過DO把第二72bit轉(zhuǎn)發(fā)出去,芯片2接收芯片1轉(zhuǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)（D2），此時， 芯片2還沒有轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)（D3）；控制器繼續(xù)發(fā)來數(shù)據(jù),芯片1又把接收到的第三72bit轉(zhuǎn)發(fā)到芯片2，由 于芯片2也已經(jīng)存有一個72bit，所以，芯片2又把第三72bit轉(zhuǎn)發(fā)（D3）,芯片3接收到第三72bit，此 時如果控制器發(fā)送一個大于15us的RESET低電平信號，所有芯片就會復(fù)位并把各自接收

到的72bit數(shù) 據(jù)解碼后控制RGB端口輸出，完成一個數(shù)據(jù)刷新周期，芯片又回到接收準(zhǔn)備狀態(tài)。

應(yīng)用信息

1、如何計算數(shù)據(jù)刷新速率

數(shù)據(jù)刷新時間是根據(jù)一個系統(tǒng)中級聯(lián)了多少像素點(diǎn)來計算的，一組 RGB通常為一個像素，一個 FZH09芯片控制三個像素點(diǎn)。例如，當(dāng)刷新速度為 30幀/秒時，芯片所能控制的點(diǎn)數(shù)計算方法為：

（1）30幀/秒相當(dāng)于每幀占用的時間為 t1=1S÷30=0.033333S=33333μS；

（2）高速模式時，數(shù)據(jù) Bit位周期為 1.25μS，低速模式時，數(shù)據(jù) Bit位周期為 2.5μS。而每個像

素點(diǎn)應(yīng)接收的數(shù)據(jù)為 24個 Bit位，故傳輸每個像素點(diǎn)所需時間為：高速模式下 t2=24x1.25μS=

30μS， 低速模式下 t3=24x2.5μS=60μS。

（3）所能控制的點(diǎn)數(shù)為：高速模式下 N=t1/t2=33333μS÷30μS=1111點(diǎn)，低速模式下 N=t1/t3=

33333μS÷60μS=555點(diǎn)。

根據(jù)上述計算所得點(diǎn)數(shù)，再去掉芯片及導(dǎo)線傳輸延時，保守結(jié)論為：當(dāng)刷新速度為30幀/秒時， 高速模式可以級聯(lián)控制1024個像素點(diǎn)（342片F(xiàn)ZH09級聯(lián)）不會有任何閃爍，低速模式可以級聯(lián)控制 512個像素點(diǎn)（171片F(xiàn)ZH09級聯(lián)）不會有任何閃爍。

以下是級聯(lián)點(diǎn)數(shù)對應(yīng)最高數(shù)據(jù)刷新率表格：

如果系統(tǒng)對數(shù)據(jù)刷新率要求不高，則對級聯(lián)像素點(diǎn)數(shù)量無要求，只要供電正常，理論上可用

FZH09無限級聯(lián)。

2、應(yīng)用電路和電源配置

R1~R9 的阻值可根據(jù) OUT端口串接的 LED個數(shù)來自行調(diào)節(jié)，RI與 RO建議接 100~200歐姆電 阻，作信號隔離用，防止下一級芯片損壞后對上一級造成影響。

FZH09 可以配置成 6～24V電壓供電，但根據(jù)輸入電壓不同，應(yīng)配置不同的電源電阻，該阻值列 表如下：

3、使用FZH09擴(kuò)流

在實際應(yīng)用中，經(jīng)常需要驅(qū)動大功率或更多的 LED燈，為了得到更大的驅(qū)動電流，可以按如下 方法進(jìn)行擴(kuò)流使用，根據(jù) LED燈的功率選擇適合的 PNP三極管或 P溝道 MOS管（場效應(yīng)管）。

封裝示意圖(SOP14)

封裝示意圖(DIP14)

審核編輯 黃宇